¿Qué tan factible es la fusión nuclear como fuente de energía?

Answer 1

1. Para energía: aún no ; fusion no ha podido mostrar potencia neta, todavía.

2. Armamento: poco probable ; Esto depende de si puede fabricar material con baja radioactividad, tal vez hacer una bomba sucia.

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Comencemos con el número (2). Hoy en día, puede hacer fusión con un fusor en un sótano, por unos pocos miles de dólares, casi continuamente. Aquí hay un ejemplo:

Ahora este niño ciertamente no va a hacer bombas sucias en el corto plazo, pero …

Pero, ¿podría una organización con dinero y conocimientos técnicos aumentar esto? Estas son algunas tasas típicas de neutrones, a precios típicos para fusores:

1. Un niño en un garaje con un par de grandes: 1E4 a 1E6 neutrones / segundo
2. Equipo experimentado con ~ 100K: 1E6 a 1E8 neutrones / segundo
3. El mejor aficionado del mundo con ~ 1 millón invertido y ~ 7 años de experiencia: 1E8 a 1E11
4. Profesionales, que venden tecnología de disparo de fusor, con un “amplificador” de fisión para organizaciones profesionales que pagan ~ 1 millón de dólares por máquina: 1E11 nuetrones / segundo, 1E13 si está quemando tritio (durante 24 horas seguidas).

Tenga en cuenta que los fusores pueden funcionar continuamente. Hemos visto dispositivos funcionando durante miles de horas. En todos los casos, estos equipos están usando deuterio. Cambiar al tritio es un cambio de juego: costoso, difícil, difícil de lograr, es muy difícil pasar de un grupo pequeño a una organización gubernamental, probablemente un laboratorio nacional o una empresa bien financiada.

Entonces , ¿ puede bombardear material con estos neutrones el tiempo suficiente para producir material radiactivo para una bomba sucia? No lo sé.

¿Se puede hacer material de grado de armas nucleares? Probablemente no . No soy el experto aquí, pero mi amigo Carl Willis hizo un buen trabajo al explicar esto.

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Ahora para (1). La mayoría de los más de 60 años de investigación de fusión se han centrado en el problema de la energía. Aquí hay una línea de tiempo rápida:

1. Prueba de invernadero de 1951: primer dispositivo de fusión hecho por el hombre

2. 1958 ‘Scyalla II: primer dispositivo de fusión controlada

3. 1968 T3 ruso: la primera reacción de fusión estable

4. 1974 Kip Siegel: primer evento de fusión inducida por láser

5. 1991 JET tiene la primera liberación controlada de poder de fusión

6. 1999 Richard Hull fusiona el átomo en su garaje.

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A continuación se presentan algunos de los enfoques con los que nos hemos fusionado:

Fusión de confinamiento magnético (MCF):

1. Tokamak

2. Tokamaks esféricos

3. Stellarators

4. Experimento dipolo levitado (LDX)

5. Espejos magnéticos.

6. Geometrías recortadas

7. Pinch de campo invertido

Estructuras casi estables:

8. Configuración invertida en el campo

Fusión de confinamiento inercial (ICF):

9. Unidad directa ICF

10. Encendido rápido ICF

11. ICF indirecta

12. Heavy Ion Beams ICF

Pellizcos:

13. Z-Pinch

14. Theta-Pinch

Confinamiento electrostático inercial (IEC):

15. Fusores

16. POPS

17. Trampas para escribir

18. vigas

Híbridos

19. Fusión objetivo magnetizada (Configuración inversa de campo e ICF)

20. Fusión inercial del revestimiento magnético (Theta Pinch e ICF)

21. Fusión magneto-inercial (campos magnéticos de corta duración e ICF)

22. Polywell (geometrías agrupadas e IEC)

23. Dynomak (tokamak esférico con calentamiento inductivo por plasma)

24. Tornillo de pellizco (Theta Pinch y Z Pinch)

Estas tecnologías están en todo el mapa en términos de evolución. Algunos son solo conceptos, algunos son programas masivos, algunos están siendo probados por startups o equipos pequeños. Hasta ahora, nadie ha obtenido el poder neto. Este sería el primer vuelo de fusión de los hermanos Wright. No ha sucedido, todavía.

Ahora, si obtienes energía neta, puedes usar esa energía para alimentar un arma.

Answer 2

Como arma:

De ningún modo. Varios funcionarios y estrategas militares de alto rango han registrado que, como arma de guerra, las armas nucleares (incluida la bomba termonuclear) son básicamente inútiles. Son difíciles de manejar, difíciles de desplegar de manera efectiva y sirven como armas de negación de área para ambos lados. Si el objetivo de un ejército es lograr un objetivo, un arma nuclear falla al destruir el objetivo.

Como fuente de energía:

Mucho. La tecnología para construir un dispositivo de fusión en su mayor parte existe; lo que queda es realizar el trabajo de ingeniería muy complejo de determinar cómo implementar esa tecnología. En este momento, el desarrollo de la fusión no está limitado por la física, sino por la voluntad política de gastar dinero en ello.

Answer 3

Las bombas de fusión se construyeron con éxito en los años 50.

Una reacción de fusión sostenible que podríamos aprovechar la energía de es imposible hasta donde sabemos en la tierra. Necesitas la inmensa masa, temperatura y presión de una estrella para eso.

Answer 4

Como arma, diría que la bomba de hidrógeno y las bombas atómicas impulsadas por tritio ya han demostrado la viabilidad sin lugar a dudas.

Como fuente de energía controlable, este es el santo grial. Algo aún no logrado, pero probablemente posible antes del cambio de siglo. Una vez que lo tengamos, tendremos EN LA TEORÍA … la práctica no siempre es lo que esperabas: energía ilimitada y la capacidad de reemplazar una buena parte de nuestro sistema de combustibles fósiles a base de carbono.